管壳式冷油器改造思路及其工艺计算软件的开发.pdf

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1、第3期NO.32016年9月DONGFANGTURBINESep.2016DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2016.03.008管壳式冷油器改造思路及其工艺计算软件的开发卢宁，宋延梅（德阳东汽电站机械制造有限公司，四川德阳，618000）摘要：文章简单地介绍了管壳式冷油器，指出铜管作为其换热管的缺陷，提出采用不锈钢管代替铜管的改造方案，同时开发了相应的改造工艺计算软件。通过详细论述和计算，证明了该改造方案的可靠性。关键词：管壳式冷油器，改造，换热管，软件中图分类号：TK264文献标识码：A文章编号：1674-9987（2016）03-00

2、34-03TransformationIdeasandTechnologyCalculationSoftwareDevelopmentforShellandTubeOilCoolerLuNing，SongYanmei（DeyangDongqiPowerStationEquipmentCo.,Ltd.,DeyangSichuan,618000）Abstract:Thispaperintroducestheshellandtubeoilcooler,analyzesdeficienciesofthebrassastheheattransfertube,proposestrans

3、⁃formationschemewhichthestainlesssteeltubeinsteadsofthebrasstube,anddevelopsatargetedtechnologycalculationsoftware.Bydiscussionandcalculations,thereliabilityoftheschemeisproved.Keywords:shellandtubeoilcooler，transformation，heattransfertube，software1概述冷油器是汽轮机润滑油系统中重要的热交换设备，常用的冷油器有管壳式和板式两种，其

4、中管壳式冷油器因其制造工艺简单、生产成本低、清洗方便等优点而得到广泛应用，管壳式冷油器外形图如图1所示。2结构与工作原理图1管壳式冷油器外形图1—冷却水进口；2—冷却水出口；3—润滑油出口；4—润滑油进口；5—支座管壳式冷油器由一系列换热管组成管束，换热作者简介：卢宁（1989-），男，学士，助理工程师，毕业于西南石油大学过程装备与控制工程专业，主要从事电站辅机设计工作。·34·第3期NO.32016年9月DONGFANGTURBINESep.2016管固定在管板上，管板与外壳联接在一起，筒体软件的开发主要涉及两方面内容：（1）选定可内部安装大量折流板，以提高换热器壳程的传

5、热靠的工艺计算方法；（2）围绕软件需要实现的功膜系数，改善冷油器的传热状况。冷油器运行能，设计软件的界面并编写程序代码。时，冷却水由图1中1进入换热管，经下水室又折4.1工艺计算回上水室，再从图1中2流出冷油器；润滑油从图冷油器改造工艺计算和新冷油器计算有一定区1中4进入冷油器壳体下部，在冷却管外部绕折流别，改造的冷油器通常仅更换换热管及管板，其他板流动，与冷却管进行热交换，冷却润滑油，最数据和结构型式保持不变，故可以根据原冷油器已后从图1中3流出冷油器，完成换热过程。知参数直接算出所需数据。4.1.1管程传热系数与压降计算3改造原因与方案流体在管内的流体力学和传热学的理论

6、和试验研究较为完善，文献中有关传热系数和压降的公式3.1改造原因[3]计算结果可靠，故此处不再详述。目前，国内较多电厂的冷油器仍采用铜管作为4.1.2壳程传热系数计算换热管，存在以下两点问题：壳程流体流动情况复杂，不同的计算方法结果（1）冷油器使用的铜管中除铜元素外还含有[3]差异很大，其中贝尔法的应用最为广泛。镍、钴、锰和铁，设备长时间运行后易产生点蚀，贝尔法按式（1）计算。[1]导致铜管磨损、腐蚀从而发生泄漏;h0=hCJCJIJbJsJr（1）（2）冷油器的管板和换热管采用胀接工艺，工2式中：hC为理想管排的传热系数，W/（m作时由于温度变化及振动的影响，容易导致胀口

7、松∙℃）；JC为圆缺窗口流体流动的影响系数；JI为折动，导致润滑油泄漏。流板泄漏的影响系数；Jb为管束旁路的影响系数；Js为不等距进出口换热器管板间距的影响系数；Jr3.2改造方案[4]为流体在壳程滞留的影响系数。为尽可能减少甚至消除泄漏，可采用不锈钢管为增强软件准确性，本文还采用克恩法计算壳替代铜管作为冷油器的换热管，并将管板由普通的程传热系数进行验证。碳钢板改为复合板，管与管板的连接也由胀接改为4.1.3壳程压降计算胀焊并用。具体改造如下：壳程的压降计算同样采用贝尔法，按式（2）（1）将原冷油器采用的铜管改为不